A STMicroelectronics lançou um transmissor de ultrassom de 64 canais com novos recursos para aprimorar a qualidade de imagem e a conveniência de instrumentos médicos e industriais portáteis de alto desempenho.
Os scanners ultraportáteis atuais são quase do tamanho de um smartphone, mas oferecem qualidade de imagem comparável aos grandes e caros sistemas de última geração de apenas alguns anos atrás. O transmissor STHVUP64 da ST, que aciona os transdutores piezoelétricos do instrumento, está impulsionando o próximo estágio nesta evolução, adicionando flexibilidade extra, direção de feixe digital e inovações que economizam espaço.
Com 64 canais, o STHVUP64 oferece uma solução altamente integrada voltada para o segmento de scanners portáteis sem fio. Ele pode acionar até 256 elementos de sonda diretamente, eliminando comutadores caros e de alta tensão normalmente necessários entre o transmissor e a sonda.
Os designers podem assim reduzir a lista de materiais e aproveitar a economia de espaço dentro do aparelho.
O STHVUP64 também introduz uma nova capacidade de saída de 5 níveis, além da saída comum de 3 níveis, que aumenta a flexibilidade para otimizar a qualidade da imagem. O fornecimento de alta corrente, de até ±400mA do STHVUP64, permite acionar os transdutores em alta velocidade para permitir vários modos de imagem. A alta força de acionamento também ajuda a atingir uma duração de pulso tão curta quanto 5ns, o que melhora o controle dos transdutores para maximizar os detalhes da imagem. O transmissor suporta modos de operação de onda contínua (CW) e onda pulsada (PW) para permitir vários tipos de análise, incluindo cavidades e fluxo de líquido.
Além disso, a direção de feixe digital melhora o controle direcional, permitindo maior precisão do que a direção analógica convencional usando circuitos de atraso. Ao integrar a lógica no chip, o transmissor pode ser usado sem um chip complementar, como um FPGA dedicado ao direcionamento de feixe. Isso economiza espaço no PCB e complexidade de roteamento, além de contornar os desafios de design de FPGA.
Outra novidade é que o transmissor possui uma arquitetura de driver autopolarizada que elimina qualquer necessidade de capacitores de desacoplamento da fonte de alimentação que normalmente são colocados fora do chip. Isso ajuda a garantir uma área de circuito menor, além de reduzir a lista de materiais (BOM). Além disso, ele está alojado em um pacote menor do que os CIs alternativos comparáveis, proporcionando assim aos projetistas maior flexibilidade para criar produtos de próxima geração em formatos ainda menores.
Embora tenha um consumo de energia extremamente baixo, o que é fundamental para sistemas de fornecimento de energia por bateria, o STHVUP64 é rico em recursos para uma experiência de usuário superior. Há memória no chip para armazenar padrões de transmissão e a sincronização é possível usando um sinal de clock de até 200 MHz para melhorar a qualidade da imagem, minimizando o jitter. O IC também fornece uma porta de comunicação que suporta vários padrões de sinalização CMOS, conforme recomendado para as frequências de sinal de clock de sistema mais altas da atualidade.
A proteção integrada inclui bloqueio de ruído, proteção térmica, proteção contra subtensão e proteção de recirculação de corrente. Existe também um registro de diagnóstico que permite a leitura direta das causas das interrupções para facilitar a depuração em caso de mau funcionamento.
O transmissor é construído usando a tecnologia comprovada BCD8s-SOI da ST que suporta circuitos analógicos (bipolares), digitais (CMOS) e de potência (DMOS) no mesmo chip. Está em produção agora, em um pacote FC-BGA196 de 10 mm x 10 mm x 1,4 mm e 196 esferas.